JP7339517B2 - 発光装置の製造方法および発光装置 - Google Patents
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Description
図1は、本開示のある実施形態による例示的な発光装置を示す。図1に示す発光装置200は、第1発光素子を含む第1発光構造100Aと、第2発光素子を含む第2発光構造100Bと、これらの発光構造を覆う被覆部120とを有する。図1では、下面200bを上に向けた状態の発光装置200が描かれている。なお、説明の便宜のために、図1には、互いに直交するX方向、Y方向およびZ方向を示す矢印もあわせて示されている。図1に例示する構成において、第1発光構造100Aおよび第2発光構造100Bは、図1中のX方向に沿って配置されており、発光装置200は、全体として、Y方向と比較してX方向に長い長方体形状を有している。ここでは、発光装置200の下面200bの長方形状の長辺は、図のX方向と平行であり、長方形状の短辺は、図のY方向と平行である。以降、本開示の他の図面においてもX方向、Y方向およびZ方向を示す矢印を図示することがある。
図1に示すように、発光装置200は、下面200b側に第1配線210および第2配線220を有する。図1に例示する構成において、第1配線210は、第1発光構造100Aの第1電極111Aに接続された第1部分211と、第2発光構造100Bの第1電極111Bに接続された第2部分212とを含む。
第1発光素子110Aおよび第2発光素子110Bの典型例は、LEDである。第1発光素子110Aは、半導体積層構造115Aを含み、第2発光素子110Bは、半導体積層構造115Bを含む。半導体積層構造115Aおよび半導体積層構造115Bは、一般に、活性層と、活性層を挟むn型半導体層およびp型半導体層とを含む。半導体積層構造は、紫外~可視域の発光が可能な窒化物半導体(InxAlyGa1-x-yN、0≦x、0≦y、x+y≦1)を含んでいてもよい。なお、第1発光素子110Aの構成と、第2発光素子110Bの構成とは、互いに異なっていてもよいし、共通であってもよい。ここでは、第1発光素子110Aおよび第2発光素子110Bが基本的に共通の構成を有するとし、第1発光素子110Aおよび第2発光素子110Bとして、ともに、青色光を出射するLEDを例示する。
第1保護部材130Aおよび第2保護部材130Bは、それぞれ、発光装置200において第1発光素子110Aおよび第2発光素子110Bの上面の上方に位置する板状の部材である。第1保護部材130Aおよび第2保護部材130Bは、発光素子(第1発光素子110Aまたは第2発光素子110B)側に位置する下面と、発光装置200の上面200a側に位置する上面と、これらの面の間に位置する側面とを有する。第1保護部材130Aの側面および第2保護部材130Bの側面は、被覆部120に覆われており、第1保護部材130Aの上面および第2保護部材130Bの上面は、発光装置200の上面200aのうち発光素子からの光が取り出される発光領域を構成する。
波長変換部材140Aおよび波長変換部材140Bは、樹脂等の母材に蛍光体の粒子が分散された部材である。図2に示すように、波長変換部材140Aは、第1発光素子110Aと第1保護部材130Aとの間に位置し、波長変換部材140Bは、第2発光素子110Bと第2保護部材130Bとの間に位置する。図2に例示する構成において、波長変換部材140Aは、第1保護部材130Aの側面に整合した側面を有しており、波長変換部材140Bは、第2保護部材130Bの側面に整合した側面を有する。これらの側面もまた、被覆部120に覆われている。
ジャンパ素子250は、発光装置200において極性の共通する配線同士を互いに電気的に接続する機能を有する回路素子である。例えば図2に示すジャンパ部材250Aは、第1発光素子110Aの第1電極111Aに接続された、第1配線210の第1部分211と、第2発光素子110Bの第1電極111Bに接続された、第1配線210の第2部分212とを互いに電気的に接続している。
反射性樹脂部材160Aは、第1発光構造100Aにおいて第1発光素子110Aの半導体積層構造115Aの側面を取り囲むようにして第1発光素子110Aを覆う部材である。反射性樹脂部材160Aは、第1発光素子110Aの発光ピーク波長の光に対して60%以上の反射率を有する。同様に、反射性樹脂部材160Bは、第2発光構造100Bにおいて第2発光素子110Bを覆っており、第2発光素子110Bの発光ピーク波長の光に対して60%以上の反射率を示す。反射性樹脂部材160Aおよび反射性樹脂部材160Bは、発光素子(第1発光素子110Aまたは第2発光素子110B)の発光ピーク波長の光に対して好ましくは70%以上、より好ましくは80%以上の反射率を示し得る。
被覆部120は、全体として第1発光構造100Aおよび第2発光構造100Bに加えてジャンパ素子250をも覆う構造である。被覆部120の下面側、すなわち、発光装置200の下面200b側には、第1溝G1、第2溝G2および第3溝G3が設けられる。
第1配線210および第2配線220は、発光装置200の下面200bに形成された溝の内部に位置する導電構造である。図1および図2に示すように、第1配線210は、第1部分211および第2部分212を含み、第1部分211および第2部分212は、それぞれ、第1溝G1および第2溝G2の内部に位置する。他方、第2配線220は、第1溝G1および第2溝G2とは分離されて形成された第3溝G3の内部に配置されている。図1に示すように、第1配線210の第1部分211および第2部分212は、それぞれ、平面視において第1溝G1および第2溝G2の形状に整合した形状を有し、第2配線220も、平面視において第3溝G3の形状に整合した形状を有する。なお、図1に示す、第1配線210および第2配線220の形状は、あくまでも例示であり、平面視における第1溝G1、第2溝G2および第3溝G3の形状は、基本的に任意である。
以下、本開示の実施形態による発光装置の製造方法を説明する。図3は、発光装置の例示的な製造方法を示すフローチャートである。図3に例示する製造方法は、第1発光素子を覆う第1樹脂の一部、第2発光素子を覆う第2樹脂の一部、および、導体部を有する回路素子を覆う第3樹脂の一部の除去により、第1溝、第2溝および第3溝を形成する工程(ステップS1)と、第1溝および第2溝の内部を第1導電材料で充填することによって第1配線を形成する工程(ステップS2)と、第3溝の内部を第2導電材料で充填することによって第2配線を形成する工程(ステップS3)とを含む。以下、各工程の詳細を説明する。
まず、第1発光素子110Aをその一部に含む第1発光構造100Aと、第2発光素子110Bをその一部に含む第2発光構造100Bと、ジャンパ素子250とを準備する。第1発光構造100Aおよび/または第2発光構造100Bは、作製によって準備されてもよいし、購入によって準備されてもよい。上述したように、第1発光構造100Aおよび第2発光構造100Bのそれぞれは、単体においても光源として利用可能な構成を有し得る。第1発光構造100Aおよび第2発光構造100Bとして、例えば、LEDパッケージ等の名称で市販されている光源を用いることができる。
レーザ光のピーク波長:532nm
レーザ出力:2.4W
パルス幅:100ナノ秒
周波数:50kHz
送り速度:200mm/s
デフォーカス:0μm
微細な溝のピッチ:15μmまたは30μm
次に、第1溝G1の内部と第2溝G2の内部とを第1導電材料で充填することによって、独立した複数の部分を含む第1配線を形成する(図3のステップS2)。ここでは、図9に模式的に示すように、スキージ390を用いた印刷により、第1溝G1および第2溝G2の内部に第1導電材料としての導電ペースト20を配置する例を示している。
この例ではさらに、スキージ390を用いた印刷により、第1溝G1および第2溝G2の内部への第1導電材料の充填と並行して、第3溝G3の内部への第2導電材料の充填が実行されている。ここでは、第1導電材料と共通の導電ペースト20が第2導電材料に用いられている。第3溝G3の内部に配置された、第2導電材料としての導電ペースト20を硬化させることにより、第2配線220を形成することができる(図3のステップS3)。なお、第1溝G1および第2溝G2の内部への第1導電材料の充填と、第3溝G3の内部への第2導電材料の充填との間の順序に特に制限はない。
以下、発光装置の製造方法の変形例を説明する。上述した例では、第1発光素子110A、第2発光素子110Bおよびジャンパ部材250Aの全体を一体的に覆う樹脂層120Tを形成し、研削等によって発光素子の電極(第1電極111A、111B、第2電極112A、112B)およびジャンパ素子の端子(第1端子251Aおよび第2端子252A)を露出させた後、これら電極および端子を覆うように樹脂層270Sを配置している。しかしながら、以下に説明するように、本開示の実施形態において樹脂層120T上にさらに樹脂層270Sを配置することは、必須ではない。
26 導電層
27 導体部
28 絶縁部
100A 第1発光構造
100B 第2発光構造
110A 第1発光素子
110B 第2発光素子
111A 第1発光素子の第1電極
111B 第2発光素子の第1電極
112A 第1発光素子の第2電極
112B 第2発光素子の第2電極
120 被覆部
130A 第1保護部材
130B 第2保護部材
160A、160B 反射性樹脂部材
200、200B、200C 発光装置
210 第1配線
211 第1配線の第1部分
212 第1配線の第2部分
220 第2配線
220c 第2配線の交差部
250 :ジャンパ素子
250A、250B、250D ジャンパ部材
251A、251C、251D 第1端子
251B 第1ビア
252A、252C、252D 第2端子
252B 第2ビア
255A、255B、255D ジャンパ部材の本体部
260A~260C 反射性樹脂部材
500 レーザアブレーション装置
G1 第1溝
G2 第2溝
G3 第3溝
Claims (14)
- 第1極性の第1電極および前記第1極性とは異なる第2極性の第3電極を含む第1発光素子と前記第1電極および前記第3電極を覆う第1樹脂とを有する第1発光構造の前記第1樹脂の一部と、前記第1極性の第2電極および前記第2極性の第4電極を含む第2発光素子と前記第2電極および前記第4電極を覆う第2樹脂とを有する第2発光構造の前記第2樹脂の一部と、第3樹脂に覆われた導体部を有する回路素子の前記第3樹脂の一部とを除去することにより、前記第1樹脂と前記第3樹脂とにまたがる第1溝、前記第2樹脂と前記第3樹脂とにまたがる第2溝、ならびに、平面視において前記第1発光素子の前記第3電極に重なる部分、前記第2発光素子の前記第4電極に重なる部分、および前記第1溝と前記第2溝との間に延びる部分を含む第3溝を形成する工程であって、前記第1電極の少なくとも一部および前記回路素子の前記導体部の一部は、前記第1溝の内部に露出されており、前記第2電極の少なくとも一部および前記回路素子の前記導体部の他の一部は、前記第2溝の内部に露出されており、前記第3溝は、前記第1樹脂、前記第2樹脂、および前記第3樹脂に形成される溝である、溝形成工程と、
前記第1溝および前記第2溝の内部を第1導電材料で充填することによって、空間的に分離されることにより電気的に独立した複数の部分を含む第1配線を形成する、第1配線形成工程と、
前記第3溝の内部を第2導電材料で充填することによって、前記第1配線から電気的に分離された第2配線を形成する、第2配線形成工程とを含む、発光装置の製造方法。 - 前記第1配線形成工程および前記第2配線形成工程は、一括して実行される、請求項1に記載の発光装置の製造方法。
- 前記溝形成工程の前に、上面を有する支持体を準備する支持体準備工程と、
前記支持体準備工程と前記溝形成工程との間に、前記第1電極、前記第2電極、前記第3電極、および前記第4電極を前記支持体とは反対側に向けて前記第1発光素子および前記第2発光素子を前記支持体の前記上面側に配置し、前記支持体の前記上面側であって前記第1発光素子および前記第2発光素子の間に前記回路素子の前記導体部を配置する素子配置工程とをさらに含む、請求項1または2に記載の発光装置の製造方法。 - 前記素子配置工程と前記溝形成工程との間に、前記回路素子の前記導体部を樹脂材料で覆い、前記樹脂材料を硬化させることにより前記第3樹脂を形成する第3樹脂形成工程をさらに含み、
前記第3樹脂形成工程は、前記支持体の前記上面のうち、前記第1発光素子と前記回路素子との間の領域の一部、および、前記第2発光素子と前記回路素子との間の領域の一部を前記樹脂材料の一部で充填することを含む、請求項3に記載の発光装置の製造方法。 - 前記回路素子の前記導体部は、第1端子および第2端子を含み、
前記溝形成工程において前記第1溝の内部に露出される前記導体部の前記一部は、前記第1端子の表面の少なくとも一部であり、前記溝形成工程において前記第2溝の内部に露出される前記導体部の前記他の一部は、前記第2端子の表面の少なくとも一部である、請求項3または4に記載の発光装置の製造方法。 - 前記第3樹脂形成工程は、前記回路素子の前記導体部の全体を前記第3樹脂で覆う工程を含み、
前記溝形成工程は、前記回路素子の前記導体部の前記一部に達する第1穴および前記導体部の前記他の一部に達する第2穴を前記第3樹脂に形成する工程を含み、
前記第1配線形成工程は、前記第1穴および前記第2穴のそれぞれの内部にビアを形成する工程を含む、請求項4に記載の発光装置の製造方法。 - 前記素子配置工程は、前記支持体の前記上面と前記回路素子の前記導体部との間に支持部材を介在させることにより、前記第1電極の表面、前記第2電極の表面、前記導体部の前記一部および前記他の一部の高さを揃える工程を含む、請求項3から5のいずれか一項に記載の発光装置の製造方法。
- 前記第1樹脂、前記第2樹脂および前記第3樹脂のそれぞれは、単一の樹脂層の一部で
ある、請求項1から3のいずれか一項に記載の発光装置の製造方法。 - 前記第1配線形成工程は、
前記第1導電材料としての第1導電性ペーストを印刷により前記第1溝および前記第2溝の内部に配置する工程と、
前記第1導電性ペーストを硬化させる工程と
を含む、請求項1から8のいずれか一項に記載の発光装置の製造方法。 - 前記第2配線形成工程は、
前記第2導電材料としての第2導電性ペーストを印刷により前記第3溝の内部に配置する工程と、
前記第2導電性ペーストを硬化させる工程と
を含む、請求項1から9のいずれか一項に記載の発光装置の製造方法。 - 前記溝形成工程は、レーザ光の照射により、前記第1樹脂の前記一部と、前記第2樹脂の前記一部と、前記第3樹脂の前記一部とを除去する工程を含む、請求項1から10のいずれか一項に記載の発光装置の製造方法。
- 第1極性の第1電極および前記第1極性とは異なる第2極性の第2電極を含む第1発光素子と、
本体部、ならびに、前記本体部を介して互いに電気的に接続された第1端子および第2端子を含む回路素子と、
前記第1発光素子の前記第1電極と前記回路素子の前記第1端子とを結ぶ前記第1極性の第1配線と、
前記第1配線と同じレイヤーに位置し、前記第1発光素子の前記第2電極に電気的に接続する部分ならびに平面視において前記回路素子の前記第1端子および前記第2端子の間において延びる部分を含む前記第2極性の第2配線と
を備え、
前記回路素子の前記本体部は、前記第1配線と前記第1発光素子の前記第1電極との界面よりも前記第1配線とは反対側に離れた位置に配置されている、発光装置。 - 前記第1発光素子および前記回路素子を一括して覆う被覆部をさらに備え、
前記第1配線は、前記被覆部のうち前記回路素子の前記第1端子および前記第2端子側に設けられた第1溝の内部および第2溝の内部にそれぞれ配置された第1部分および第2部分を含み、
前記第2配線は、前記被覆部のうち、前記第1発光素子の前記第2電極の上、および前記第1溝と前記第2溝との間に設けられた第3溝の内部に配置されている、請求項12に記載の発光装置。 - 前記第1配線のうち平面視において前記第1発光素子の前記第1電極と前記回路素子の
前記第1端子との間に位置する部分は、第1方向に延びており、
前記第2配線のうち平面視において前記回路素子の前記第1端子および前記第2端子の間に位置する部分は、前記第1方向に交差する第2方向に延びている、請求項12または13に記載の発光装置。
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